Techniklexikon

Amplitudenmodulation

Modulation Im Modellbau: Abk. AM: Modulation AM, 1) Wellenlehre: Modulation der Amplitude einer Trägerwelle der festen Kreisfrequenz w₀ mit einem Signal a(t), wobei w₀ grösser sein muss als die grösste Kreisfrequenz aus dem Spektrum von a(t). Die Amplitudenmodulation dient u.a. zur Übertragung von Informationen a(t) mit Wellen (Modulation, s. Abb.). Die modulierte Schwingung u(t) lässt sich darstellen als , wobei A die Amplitude der Trägerwelle ist. Das Verhältnis der Amplitude des Signals zur Amplitude der Trägerwelle heisst Modulationsgrad. Für  erhält man , d.h. die modulierte Schwingung enthält neben der Trägerfrequenz  auch noch die Differenz- sowie die Summenfrequenz zwischen Signal und Träger. Liegen w₀ und w₁ sehr eng zusammen, so tritt Schwebung auf. Enthält die zu übertragende Information Frequenzen zwischen n_min und n_max, so werden zur Übertragung die sog. Seitenbänder [n₀ - n_max, n₀ - n_min] sowie [n₀ + n_min, n₀ + n_max] zusätzlich zur Trägerfrequenz benötigt. Die Differenz zwischen höchster und niedrigster benötigter Frequenz Dn = 2 × n_max wird als Bandbreite bezeichnet, der Frequenzbereich dazwischen als Frequenzband.

In der Radiotechnik benutzt man die Amplitudenmodulation zur Informationsübertragung im Lang-, Mittel- und Kurzwellenbereich. Die Signale sind akustische Informationen mit Frequenzen zwischen etwa 0-15kHz, d.h. es wird eigentlich ein Frequenzband mit einer Breite von 30 kHz um die Trägerfrequenz n₀ (ca. 1MHz) benötigt. Aufgrund der Symmetrie um n₀ genügt allerdings die Verwendung eines der beiden Seitenbänder (Einseitenbandmodulation). Durch ungewollte Einstrahlungen in die Antenne (z.B. durch Elektromotoren) entstehen sehr leicht Störungen, weshalb man für qualitativ hochwertigere Übertragungen die Frequenzmodulation verwendet. Die Verbesserung der Übertragungsqualität beruht darauf, dass Störsignale im allgemeinen die Amplitude, nicht aber die Frequenz des empfangenen Signals verändern.

2) Laserphysik: eine Modulation der Anregungen oder der Verluste im Laserresonator, die eine Modulation der Ausgangsleistung bewirkt. Anwendungen der Ampitudenmodulation sind die Erzeugung von ultrakurzen Pulsen und Pulsen mit sehr hohen Scheitelwerten. [CP, RS2]

Amplitudenmodulation: Signal (a), Träger (b) und amplitudenmoduliertes Signal (c).